LTE-V2X测试与仿真从入门到精通

　　这是一本帮助车联网研究人员、工程师和相关人员快速掌握LTE-V2X系统射频、性能和抗干扰测试技术以及LTE-V2X系统级动态仿真技术的专著。本书按照概述、测试和仿真的框架结构循序渐进。在概述篇，首先论述自动驾驶将掀起一场波澜壮阔的技术革命；随后介绍车联网的概念和体系架构；接着阐述LTE-V2X技术和典型应用场景。在测试篇，首先介绍无线电设备测试基础知识；随后阐述LTE-V2X系统测试所需设备和环境的使用知识；最后给出LTE-V2X系统实验室测试和外场测试的测试项说明、技术要求和测试方法。在仿真篇，首先介绍通信网络系统级仿真的基本知识，进而阐述LTE-V2X系统级动态仿真的具体流程、各模块建立的方法论和相关仿真注意事项及技巧；最后给出两个LTE-V2X动态仿真的实施案例和相关模块代码解析。本书可指导车联网研究人员、测试人员快速入门并逐步精通，成为LTE-V2X系统测试和仿真的行家里手，还可帮助从业人员进一步提高测试和仿真技能。本书内容深入浅出，通俗易懂，图文并茂，覆盖面广，具有较强的实用性和可操作性，适合广大车联网研究人员、工程师阅读和参考。

　　许瑞琛：通信与信息系统博士，高级工程师，工作于国家无线电监测中心，主要研究复杂电磁环境下的系统共存理论、公众移动网络和专用网络系统级仿真实现、人工智能技术、车联网系统测试方法和仿真实现。负责完成国家03重大专项1项及工业和信息化部无线电管理局研究课题6项，以**作者身份发表论文10篇、发明专利3项、软件著作权7项、车联网系列测试标准6项。

第 1章 概述篇 1
1．1 自动驾驶是一场技术革命 1
1．1．1 大趋势 1
1．1．2 大变革 3
1．1．3 大影响 7
1．1．4 大市场 8
1．1．5 小结 9
1．2 车联网的概念和体系架构 10
1．2．1 车联网的概念 10
1．2．2 车联网的架构 11
1．2．3 小结 13
1．3 LTE-V2X技术 13
1．3．1 LTE-V2X技术的发展历程 14
1．3．2 LTE-V2X通信模式 14
1．3．3 LTE-V2X工作频段和应用分类 17
1．3．4 LTE-V2X典型应用场景 18
1．3．5 小结 25
参考文献 25
第 2章 测试入门篇 26
2．1 无线通信概述和频率规划 26
2．1．1 无线通信的组成 26
2．1．2 无线频率规划 27
2．2 射频基础知识 28
2．2．1 传输线理论和阻抗匹配 28
2．2．2 主要射频和接收机指标 32
2．3 常用计量单位换算 33
2．3．1 分贝 33
2．3．2 电平 36
2．3．3 常见问题 39
2．3．4 典型关系和换算 41
2．4 LTE-V2X测试设备介绍 43
2．4．1 射频同轴电缆 44
2．4．2 射频同轴连接器 45
2．4．3 衰减器 46
2．4．4 负载 48
2．4．5 功率分配器和合成器 48
2．4．6 隔离器 49
2．4．7 频谱仪 49
2．5 LTE-V2X设备测试实验室场地和外场场景 54
2．5．1 实验室场地 54
2．5．2 外场场景 57
参考文献 58
第3章 测试精通篇 59
3．1 实验室射频测试 59
3．1．1 射频测试的意义 59
3．1．2 射频测试项说明 59
3．1．3 技术指标 60
3．1．4 测试方法 61
3．2 实验室通信性能测试 63
3．2．1 通信性能测试的意义 63
3．2．2 通信性能测试项 63
3．2．3 实验室测试条件要求 63
3．2．4 技术指标 64
3．2．5 测试方法 65
3．3 外场通信性能测试 66
3．3．1 外场通信性能测试的意义 66
3．3．2 外场性能测试条件要求 67
3．3．3 通信性能测试项和测试指标 68
3．3．4 外场测试场景 69
3．3．5 通信性能测试方法 74
3．4 实验室抗干扰性能测试 76
3．4．1 抗干扰测试的意义 76
3．4．2 抗干扰测试项 76
3．4．3 干扰源系统参数 77
3．4．4 测试指标 78
3．4．5 测试方法 80
参考文献 82
第4章 仿真入门篇 83
4．1 系统级仿真概述 83
4．1．1 仿真场景 83
4．1．2 关键要素 85
4．1．3 系统级仿真方法 85
4．2 网络拓扑结构 86
4．2．1 IMT系统拓扑结构 86
4．2．2 干扰场景网络拓扑结构 86
4．2．3 移动自组织网络拓扑结构 88
4．3 传播模型 88
4．3．1 宏蜂窝环境传播模型 89
4．3．2 微蜂窝模型 95
4．3．3 室外至室内传播模型 98
4．3．4 移动台和移动台之间的传播模型 98
4．3．5 阴影衰落 99
4．4 仿真流程 99
4．4．1 静态仿真流程 99
4．4．2 半动态仿真流程 102
4．4．3 动态仿真流程 104
4．4．4 集总干扰因素 105
参考文献 106
第5章 仿真精通篇——理论部分 107
5．1 LTE-V2X系统级仿真目标 107
5．1．1 分组接收率和覆盖范围 107
5．1．2 频谱需求 108
5．1．3 和干扰系统间的安全隔离 109
5．2 LTE-V2X周期广播通信机制 110
5．3 拓扑 110
5．3．1 普适性LTE-V2X直联通信拓扑结构 110
5．3．2 LTE-V2X干扰共存拓扑结构 113
5．4 LTE-V2X链路层仿真和系统级仿真之间的接口 117
5．5 LTE-V2X直联通信系统级仿真资源调度方法 120
5．5．1 资源池 120
5．5．2 基于基站或车辆的自组织调度 121
5．5．3 时域分割调度和频域分割调度 122
5．5．4 随机调度 122
5．5．5 基于感知和干扰程度的调度 123
5．5．6 基于地理位置和行车方向的调度 124
5．6 车辆撒点方式、运动模型 127
5．7 路径损耗模型 129
5．7．1 LOS场景V2V/V2I路径损耗模型 130
5．7．2 NLOS场景V2V/V2I路径损耗模型 130
5．7．3 V2N路径损耗模型 131
5．8 Wrap-around技术 132
5．8．1 城区场景Wrap-around机制 132
5．8．2 高速场景Wrap-around机制 133
参考文献 133
第6章 仿真精通篇——实践部分 135
6．1 城区场景基于随机调度的LTE-V2X直联通信评估系统 135
6．1．1 概述 135
6．1．2 文件结构和类结构 137
6．1．3 基本参数设置模块 138
6．1．4 随机数生成模块 141
6．1．5 Vehicle类 143
6．1．6 BBLock类 146
6．1．7 空口连接模块 147
6．1．8 OBU/RSU生成模块和街区生成模块 147
6．1．9 位置更新和判断模块 150
6．1．10 路径损耗模块 162
6．1．11 接收能量计算模块 168
6．1．12 CQI计算模块 168
6．1．13 资源调度模块 171
6．1．14 接收数据计算模块 172
6．1．15 数据存储模块 173
6．1．16 main文件 174
6．1．17 小结 185
6．2 高速场景基于感知结果、行车方向和基站频域分割调度方法的LTE-V2X直联通信评估系统 186
6．2．1 概述 186
6．2．2 文件结构和类结构 187
6．2．3 基本参数设置模块 189
6．2．4 随机数生成模块 192
6．2．5 Node类 193
6．2．6 eNode B类 196
6．2．7 OBU/RSU和eNode B生成模块 196
6．2．8 位置更新和判断模块 199
6．2．9 路径损耗和接收能量计算模块 201
6．2．10 CQI计算模块 205
6．2．11 感知模块 207
6．2．12 eNode B频域分割调度模块 207
6．2．13 接收数据计算模块 209
6．2．14 连接模块和并行计算实现 210
6．2．15 main文件 220
6．2．16 小结 221